Прибор для измерения линейных размеров тел

 

СССР

Клас 42Ь, 12»,,)Я 63б28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано е Бюро изобретений Госплана при СНК СССР

Г. Л. Перфильев

Прибор для измерения линейных размеров тел

Заявлено 8 ноября 1941 r. в Наркоитяжмаш за ¹ 46252 (315310) Опубликовано 30 апреля 1944 года

Отличительной особенностью предлагаемого прибора является применение щупа, привсгдимого в непрерывное колебательное движение и перемещающегося по подлежащей измерению поверхности детали. Амплитуда колебаний щупа, ограниченная линейным размерой детали, служит относительной мерой последней. Величина амплитуды колебаний щупа измеряется механическим или электрическим путем и отсчитывается по шкале измерительного прибора, градуирова нного на величину измене" ия линейных размеров измеряемой детали.

На чертеже фиг. 1 изображает примерное выполнение предлагае:«.ого прибора в виде спереди, фиг. 2 — в виде сбоку с частичным разрезом, фиг. 3 показывает установку прибора на станке, а фиг. 4— вид мембраны.

На угловой станине 1, укрепленной на трубчатом держателе 2, находится вибрирующий рычажок 3 с щупом 4, касающимся измеряемой поверхности детали. Вибрирующий рычажок 3 прикреплен к станине 1 при помощи пластингчатой пружины

5, зажатой между двумя пластинами 8 винтами 9. Электромагнит 10 питается переменным током и приводит в колебательное движение рычажок 3, притягивая и отпуская якорь 6. Рычажок 3 со всеми прикрепленными к нему частями колеблется на пружине 5 с собственной частотой, совпадающей с частотой переменного тока, питающего электромагнит. Притягивающая сила электромагнита весьма мала и может раскачать, т, е. привести в колебательное движение, рычажок лишь только при совпадении частоты (при резонансе) питающего тока и собственной частоты колебаний рычажка. При этом, при незначительных изменениях частоты питающего тока рычажок колеблется со своей постоянной частотой, так как незначительность силы электромагнита не может сообщить рычажку иной частоты колебаний и только уменьшает конечную величину амплитуды его колебаний. Эта конечная величина амплитуды колебаний рычажка 3 ничем не ограничивается, кроме сопротивления воздуха и внутреннего трения в самой пружине 5. При приближеяии щупа

4 к поверхности, подлежащей измерению, эта амплитуда колебаний

cTановится ограниченной. Чем бли№ 63628 же к поверхности детали расположен прибор, тем меньше становится амплитуда колебаний рычажка.

Вместе с рычажком колеблется прикреплен ная к нему слюдяная мембрана 7, входящая в цилиндр 11, не касаясь его стенок. В центре мембраны сделана щелевид ная IIpoрезь 14. Мембрана, крепится к рыажку, на некотором расстоянии от него, с помощью лапок, изготовленных из тонкого дюраля, и алюминиевых заклепок, На дне цилиндра 11 закреплена прокладка из термо-и электроизолирующего материала, на которой к ножкам стоек 12 приварена спиралька из весьма тонкой проволоки (платиновой или никелевой), представляющая собою активное сопротивление 13. Высота ножек и положение епиральки таковы, что спиралька помещается в щелевидной прорези мембраны, не касаясь ее.

Щуп защищен; от случай ных механических повреждений .предохранителем 16 с прорезью, через которую проходит и в которой колеблется щуп. При нулевом положении щупа (в момент полного зату.хания колебаний) его наконечник выдается из предохраняющего кожуха на 0,5 — 1 мм. Весь прибор закрыт металлическим или изготовленным из пластмассы кожухом 15.

Активное сопротивление 13 вкгпоче|но в одно из плеч мостика Уитстона. питающегося постоянным током, постоянно равного напряжения.

Сила тока, питающего мостик Уитстона, расчитана так, что спиралька разогревается до температуры 300—

400=. В другую диагональ мостика

Уитстона включается чувствительный гальванометр с переменным шунтом, Сопротивление спиральки меняется от ее температуры, Температура же спиральки зависит от факторов, влияющих IHQ ее теплоотдачу, Так как количество энергии, потребное для разогрева такой спиральки, весьма ничтожно, то количество тепла, выделяемого спиралькой, тоже весьма мало, и конвекционный поток внутри кожуха прибора пе может изменить температуру всего прибора, обладающего большой массой и большой поверхностью соприкосновения с внешней средой, окружающей прибор. Поэтому температура спиральки почти исклю .ительно зависит от скорости потока воздуха, создаваемого в щели при колебаниях мембраны. С увеличением амплитуды колебаний мембра:;ы увеличивается скорость воздуха в щели, а температура спиральки падает. Сопротивление спиральки при этом уменьшается, что можно замерить по отклонению гальванометра в диагонали мостика.

Как было указано выше, щуп, будучи приближен к измеряемои детали, размер которой во время обработки ее на станке меняется, ограничивает амплитуду колебаний. ударяясь о поверхность детали.

Прибор устанавливают на таком расстоянии от измеряемой поверхности, чтобы при достижении нужного (заранее задан ного) размера детали амплитуда колебаний щупа обеспечивала установку стрелки измерительного прибора, например. гальванометра на середине шкалы, где нанесено нулевое деление. При всяком изменении размера детали амплитуда колебаний щупа будет соответстве н но изменяться, и гальванометр будет показывать отклонения от заданного, относительно нулевого, размера в ту или другую сторон,ы.

Шу нтируя гальванометр, можно так подогнать градуировку шкалы прибора, что при одежном шунте цена деления шкалы будет равняться

0,1 мм, при включении другого шунта цена деления будет равняться

0,01 мм и при вк.ночении третьего шунта — 0,001 мм.

Для измерения амплитуды колебаний щупа можно также механисскн соединить его с подвижны I элементом одного из известных электрических, электромаглнлтных илн пьезоэлектрических и дикатор в типа адаптера, соединенного с измерительным прибором, Предмет изобретения

1. Прибор для измерения линейных размеров тел, о т л и ч а югц и и с я применением щупа, приводимого в непрерывное колебатель¹ 63б2Я

Фиг. 1

Фиг. 4

ФиГ.

Техн. ред"ктор M. С. Бондарев

OTB. редактор Д. А. Михайлов

Л101629. Подписано к печати 14ЮП 1945 г Тирана 500 зкз. Цена 65 и Зак 73

Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга ное движение, амплитуда которого, ограниченная линейным размером измеряемого тела, служит относительной мерой последнего.

2. Форма выполне ния прибора по п. 1, отличающаяся тем, что для изменения амплитуды колебаний щупа применено активное сопротивление 13, включенное в цепь измерительного прибора и помещенное в прорезе 14 мембраны 7, укре,пленной на вибрирующем щупе 4.

3. Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью измерения амплитуды колебания щупа, последний механически соединен с подвижным элементом одного из известных электрических, электромагнитных или пьезоэлектрических индикаторов типа адаптера. соединенного с измерительным прибором.